Android 系统的启动过程

Android 系统的启动流程：

RomBoot（只读存储器引导程序）：这是设备上电时运行的初始软件。RomBoot执行基本的硬件初始化，确保硬件处于可以运行后续启动阶段的状态。这一阶段非常重要，因为它为整个启动过程奠定了基础。
SPL（Secondary Program Loader）：这是一种小型专用引导程序，负责加载主引导程序（如u-boot）。SPL提供比RomBoot更高级的功能，并为u-boot准备系统环境。它确保系统能够平滑过渡到下一个启动阶段。
u-boot（通用引导加载程序）：u-boot是嵌入式系统中常用的功能丰富的引导加载程序。它负责加载Linux内核，设置初始硬件环境，并提供各种引导选项和配置。u-boot确保Linux内核在正确的硬件环境中启动，并为后续的系统初始化做好准备。
Linux内核启动：一旦u-boot加载了Linux内核，内核就会开始启动。内核启动过程中，它会挂载根文件系统，这是操作系统运行所必需的。文件系统包含了操作系统运行所需的各种程序、库和配置文件。
启动init程序：init程序是Android系统中的第一个用户空间进程，它负责初始化系统服务和设置运行级别。init程序会根据Android系统的初始化脚本（如init.rc）来启动和配置各种系统服务。
启动Zygote进程：Zygote是Android系统中的一个特殊进程，它是所有应用进程的父进程。当Zygote启动时，它会加载并初始化Android运行时环境（如Dalvik或ART虚拟机），并预加载一些常用的类和资源。这样，当后续的应用进程启动时，它们就可以共享这些已经加载的类和资源，从而提高启动速度。
启动SystemServer系统服务：SystemServer是Android系统中的核心服务进程，它负责启动和管理各种系统级的服务，如ActivityManagerService（负责活动管理）、PackageManagerService（负责应用包管理）等。这些服务为应用程序提供必要的系统功能和资源。
启动Launcher：Launcher是Android系统的桌面应用程序，它负责显示设备的主屏幕和应用程序列表。当Launcher启动时，用户就可以开始与设备进行交互了。
启动应用程序：在文件系统挂载、系统服务初始化以及Launcher启动之后，系统就可以开始运行用户空间的应用程序了。这些应用程序可以是预装的，也可以是用户后来安装的。

Framework层的启动流程

在Android系统中是一个复杂且关键的过程，涉及多个组件和服务的启动、初始化以及相互交互。以下是Framework层启动流程的详细概述：

一、Init进程启动

Init进程加载：Init进程是Linux内核启动后的第一个用户空间进程。它负责读取并解析init.rc等初始化脚本，这些脚本定义了系统启动过程中需要执行的各种任务。
挂载文件系统：Init进程会挂载必要的文件系统，如根文件系统、系统分区等，以确保后续进程能够访问到必要的文件和目录。
设置安全策略：Init进程还会设置系统的安全策略，如SELinux策略，以确保系统的安全性。

二、Zygote进程启动

创建Zygote进程：Init进程根据配置脚本创建Zygote进程。Zygote进程是Android系统中所有Java应用的父进程。
加载Android运行时：Zygote进程会加载Android运行时环境（ART或Dalvik），为后续的Java应用提供运行环境。
预加载共享资源：为了加快应用启动速度，Zygote进程会预加载一些常用的类和资源，这些资源可以被后续的应用进程共享。

三、SystemServer启动

SystemServer进程创建：Zygote进程孵化出SystemServer进程，它是Android框架层的核心。
启动系统服务：SystemServer负责启动和管理各种系统级服务，如ActivityManagerService（AMS）、PackageManagerService（PMS）、WindowManagerService（WMS）等。这些服务为应用程序提供了必要的系统功能和资源。

四、服务初始化与交互

服务初始化：各个系统服务在启动后进行初始化操作，包括加载配置、创建数据结构、注册监听器等。
服务交互：服务之间会进行交互和协作，以确保系统功能的正常运行。例如，AMS会与WMS交互以管理应用的窗口显示，PMS会与其他服务交互以管理应用的安装和卸载。

五、应用进程管理

应用进程创建：当有应用需要启动时，AMS会根据请求创建应用进程。这些应用进程由Zygote进程孵化出来，并继承其已加载的Android运行时和共享资源。
进程管理：AMS负责管理应用进程的生命周期，包括进程的启动、停止、销毁等操作。

Framework层的启动流程在Android系统中涉及多个关键组件和交互。这些组件共同协作，确保系统的正常运行和应用程序的启动。以下是一些主要的组件和它们之间的交互：

主要组件

SystemServer：
- ActivityManagerService (AMS)：管理应用程序的生命周期、任务栈和进程。
- PackageManagerService (PMS)：管理应用程序的安装、卸载和权限。
- WindowManagerService (WMS)：管理窗口的创建、布局和输入事件。
- 其他服务：如电源管理服务、网络管理服务、通知服务等。
Zygote进程：
- 负责加载Android运行时环境（ART或Dalvik）。
- 作为所有应用进程的父进程，提供共享资源以加速应用启动。
Init进程：
- 负责系统初始化，启动Zygote和SystemServer等关键进程。
- 挂载文件系统，设置安全策略等。
Binder IPC机制：
- 用于不同进程之间的通信，特别是系统服务和应用进程之间的通信。

主要交互

SystemServer与AMS交互：
- SystemServer启动AMS，AMS管理应用进程的生命周期和状态。
- 应用进程启动或停止时，AMS会与Zygote交互以创建或销毁进程。
AMS与WMS交互：
- 当应用需要显示窗口时，AMS会与WMS交互以请求窗口的创建和管理。
- WMS负责窗口的布局、渲染和输入事件处理。
PMS与其他服务交互：
- PMS在应用安装或卸载时更新应用列表和权限信息。
- 其他服务（如AMS）可以查询PMS以获取应用信息或验证权限。
SystemServer与其他系统服务交互：
- SystemServer作为中心协调者，启动和管理其他系统服务。
- 这些服务之间通过Binder IPC进行通信和协作。
Zygote与应用进程交互：
- 当AMS请求创建新应用进程时，Zygote会孵化出该进程，并加载必要的类库和资源。
- 应用进程通过Binder IPC与SystemServer中的服务进行通信。